RTLS, Gerçek Zamanlı Konum Sistemlerinin kısaltmasıdır.
RTLS, aktif veya pasif olabilen sinyal tabanlı bir radyolokasyon yöntemidir. Bunlar arasında aktif, AOA (varış Açısı konumlandırma) ve TDOA (varış zamanı farkı konumlandırma), TOA (varış süresi), TW-TOF (iki yönlü uçuş süresi), NFER (yakın alan elektromanyetik menzil) ve benzeri olarak bölünmüştür. Açık.
Konumlandırma hakkında konuşurken herkesin aklına ilk olarak GPS gelecektir, GNSS'ye (Küresel Navigasyon Uydu Sistemi) dayalı uydu konumlandırma her yerde olmuştur, ancak uydu konumlandırmanın sınırlamaları vardır: sinyal, iç mekan konumlandırmasını sağlamak için binaya nüfuz edemez.
Peki iç mekan konumlandırma problemini nasıl çözebiliriz?
İç mekan konumlandırma pazarının talep odaklı ve kablosuz iletişim teknolojisinin, sensör tanımlama teknolojisinin ve büyük veri ara bağlantı teknolojisinin, Nesnelerin İnterneti ve diğer teknolojilerin sürekli gelişimi ile bu sorun yavaş yavaş çözüldü ve endüstriyel zincir sürekli olarak zenginleştirildi ve olgunlaştı.
Bluetooth iç mekan konumlandırma teknolojisi
Bluetooth iç mekan teknolojisi, odaya kurulu birkaç Bluetooth LAN erişim noktasını kullanmak, ağı çok kullanıcılı bir temel ağ bağlantı modu olarak sürdürmek ve Bluetooth LAN erişim noktasının her zaman mikro ağın ana cihazı olmasını sağlamak ve daha sonra sinyal gücünü ölçerek yeni eklenen kör düğümü üçgenleyin.
Şu anda, Bluetooth iBeacon'u bulmanın iki ana yolu vardır: RSSI'ye (alınan sinyal gücü göstergesi) dayalı ve konumlandırma parmak izine dayalı veya her ikisinin birleşimine dayalı.
Mesafeye bağlı en büyük sorun, iç ortamın karmaşık olması ve 2.4 GHz yüksek frekanslı bir sinyal olan Bluetooth'un büyük ölçüde müdahale etmesidir. Çeşitli iç mekan yansıma ve kırılmalarının yanı sıra cep telefonlarından elde edilen RSSI değerleri de pek referans değeri değildir; Aynı zamanda konumlandırma doğruluğunu artırmak amacıyla sonuçları düzeltmek için RSSI değerinin birkaç kez elde edilmesi gerekir, bu da gecikmenin artması anlamına gelir. Parmak izi konumlandırmaya dayalı en büyük sorun, erken aşamada parmak izi verilerinin elde edilmesinin işçilik maliyeti ve zaman maliyetinin çok yüksek olması ve veritabanı bakımının zor olmasıdır. Mağazanın yeni bir baz istasyonu eklemesi veya başka değişiklikler yapması durumunda orijinal parmak izi verileri artık geçerli olmayabilir. Bu nedenle, konumlandırma doğruluğu, gecikme ve maliyet arasında nasıl tartılacağı ve seçim yapılacağı, Bluetooth konumlandırmanın ana konusu haline geldi.
Dezavantajları: Bluetooth iletimi görüş hattından etkilenmez, ancak karmaşık alan ortamları için Bluetooth sisteminin stabilitesi biraz zayıftır, gürültü sinyallerinden etkilenir ve Bluetooth cihazlarının ve ekipmanlarının fiyatı nispeten pahalıdır;
Uygulama: Bluetooth iç mekan konumlandırması esas olarak tek katlı bir salon veya mağaza gibi küçük bir alandaki insanları bulmak için kullanılır.
Wi-Fi konum teknolojisi
İki tür WiFi konumlandırma teknolojisi vardır; biri, insanların ve araçların konumlarını daha doğru bir şekilde üçgenlemek için mobil cihazların kablosuz sinyal gücü ve diferansiyel algoritma yoluyla üç kablosuz ağ erişim noktasıdır. Diğeri ise yeni eklenen ekipmanların sinyal gücünü geniş bir veri tabanı ile karşılaştırarak konumu tespit edilen çok sayıda noktanın sinyal gücünü önceden kaydederek konumu belirlemektir.
Avantajları: yüksek doğruluk, düşük donanım maliyeti, yüksek iletim hızı; Karmaşık büyük ölçekli konumlandırma, izleme ve takip görevlerini gerçekleştirmek için uygulanabilir.
Dezavantajları: Kısa iletim mesafesi, yüksek güç tüketimi, genellikle yıldız topolojisi.
Uygulama : WiFi konumlandırma, insanların veya araçların konumlandırılması ve navigasyonu için uygundur ve tıbbi kurumlarda, tema parklarında, fabrikalarda, alışveriş merkezlerinde ve konumlandırma ve navigasyona ihtiyaç duyan diğer durumlarda kullanılabilir.
RFID iç mekan konumlandırma teknolojisi
Radyo frekansı tanımlama (RFID) iç mekan konumlandırma teknolojisi, radyo frekansı modunu kullanır, radyo sinyalini elektromanyetik alana ayarlamak için sabit anten, verileri iletmek için oluşturulan indüksiyon akımından sonra öğeye eklenen etiket manyetik alana eklenir. Tanımlama ve üçgenleme amacına ulaşmak için çoklu iki yönlü iletişimde veri alışverişi yapın.
Radyo Frekansı Tanımlama (RFID), tanımlama sistemi ile belirli hedef arasında mekanik veya optik temas kurmaya gerek kalmadan radyo sinyalleriyle belirli bir hedefi tanımlayabilen ve ilgili verileri okuyup yazabilen bir kablosuz iletişim teknolojisidir.
Radyo sinyalleri, öğeyi otomatik olarak tanımlamak ve izlemek için radyo frekansına ayarlanmış bir elektromanyetik alan aracılığıyla bir öğeye iliştirilen bir etiketten veri iletir. Bazı etiketler tanındığında, tanımlayıcının yaydığı elektromanyetik alandan enerji elde edilebilmekte ve pillere ihtiyaç duyulmamaktadır; Ayrıca kendi güç kaynağına sahip olan ve aktif olarak radyo dalgaları (radyo frekanslarına ayarlı elektromanyetik alanlar) yayan etiketler de vardır. Etiketler, birkaç metre içinde tanımlanabilecek elektronik olarak saklanan bilgileri içerir. Barkodlardan farklı olarak, RF etiketlerinin tanımlayıcının görüş alanında olması gerekmez ve aynı zamanda izlenen nesneye de yerleştirilebilir.
Avantajları: RFID iç mekan konumlandırma teknolojisi çok yakındır, ancak santimetre düzeyinde konumlandırma doğruluğu bilgisini birkaç milisaniyede alabilmektedir; Etiketin boyutu nispeten küçüktür ve maliyeti düşüktür.
Dezavantajları: iletişim yeteneğinin olmaması, parazit önleme yeteneğinin zayıf olması, diğer sistemlere entegrasyonunun kolay olmaması ve kullanıcının güvenliği ve gizliliğinin korunması ve uluslararası standardizasyonun mükemmel olmaması.
Uygulama: RFID iç mekan konumlandırma, depolarda, fabrikalarda, alışveriş merkezlerinde mal akışında, emtia konumlandırmada yaygın olarak kullanılmaktadır.
Zigbee iç mekan konumlandırma teknolojisi
ZigBee (IEEE802.15.4 standardını temel alan düşük güçlü LAN protokolü) iç mekan konumlandırma teknolojisi, test edilecek birkaç düğüm ile referans düğümleri ve ağ geçidi arasında bir ağ oluşturur. Ağda test edilecek düğümler yayın bilgilerini gönderir, her bir bitişik referans düğümden veri toplar ve en güçlü sinyale sahip referans düğümün X ve Y koordinatlarını seçer. Daha sonra referans düğüme bağlı diğer düğümlerin koordinatları hesaplanır. Son olarak konumlandırma motorundaki veriler işlenir ve en yakın referans düğümden gelen ofset değeri, büyük ağda test edilen düğümün gerçek konumunu elde etmek için dikkate alınır.
ZigBee protokol katmanı, aşağıdan yukarıya doğru fiziksel katman (PHY), medya erişim katmanı (MAC), ağ katmanı (NWK), uygulama katmanı (APL) vb.'dir. Ağ cihazlarının üç rolü vardır: ZigBee Coordinator, ZigBee Router ve ZigBee End Device. Ağ topolojileri yıldız, ağaç ve ağ olabilir.
Avantajları: Düşük güç tüketimi, düşük maliyet, kısa gecikme, yüksek kapasite ve yüksek güvenlik, uzun iletim mesafesi; Ağ topolojisini, ağaç topolojisini ve yıldız topoloji yapısını destekleyebilir, ağ esnektir ve çok atlamalı iletimi gerçekleştirebilir.
Dezavantajları: İletim hızı düşüktür ve konumlandırma doğruluğu daha yüksek algoritmalar gerektirir.
Uygulama: Zigbee sistemi konumlandırma, iç mekan konumlandırma, endüstriyel kontrol, çevresel izleme, akıllı ev kontrolü ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
UWB konumlandırma teknolojisi
Ultra geniş bant (UWB) konumlandırma teknolojisi, geleneksel iletişim konumlandırma teknolojisinden çok farklı yeni bir teknolojidir. Yeni eklenen kör düğümlerle iletişim kurmak için önceden düzenlenmiş bağlantı düğümlerini ve konumları bilinen köprü düğümlerini kullanır ve konumu belirlemek için üçgenleme veya "parmak izi" konumlandırmayı kullanır.
Ultra geniş bant kablosuz (UWB) teknolojisi, son yıllarda önerilen, yüksek danosaniye düzeyinde zaman çözünürlüğüne sahip, varış zamanına dayalı menzil algoritması ile birleştirilmiş, teorik olarak santimetre düzeyinde konumlandırma doğruluğuna ulaşabilen, yüksek hassasiyetli bir iç mekan kablosuz konumlandırma teknolojisidir. Endüstriyel uygulamaların konumlandırma ihtiyaçlarını karşılayabilecek.
Tüm sistem üç katmana ayrılmıştır: yönetim katmanı, hizmet katmanı ve saha katmanı. Sistem hiyerarşisi açıkça bölünmüştür ve yapı açıktır.
Alan katmanı, konumlandırma Bağlantı noktası ve konumlandırma Etiketinden oluşur:
· Çapayı Bul
Konum çapası, Etiket ile kendisi arasındaki mesafeyi hesaplar ve kablolu veya WLAN modunda paketleri konum hesaplama motoruna geri gönderir.
· Konum Etiketi
Etiket, konumu tespit edilen kişi ve nesneyle ilişkilendirilir, Anchor ile iletişim kurar ve kendi konumunu yayınlar.
Avantajları: GHz bant genişliği, yüksek konumlandırma doğruluğu; Güçlü penetrasyon, iyi anti-çok yollu etki, yüksek güvenlik.
Dezavantajları: Yeni eklenen kör düğümün de aktif iletişime ihtiyaç duyması nedeniyle güç tüketimi yüksek, sistem maliyeti yüksektir.
Uygulama: Ultra geniş bant teknolojisi, radar algılamanın yanı sıra çeşitli alanlarda iç mekanda doğru konumlandırma ve navigasyon için de kullanılabilir.
Ultrasonik konumlandırma sistemi
Ultrasonik konumlandırma teknolojisi, ultrasonik mesafe belirleme sistemine dayanmaktadır ve bir dizi transponder ve ana telemetre tarafından geliştirilmiştir: ana telemetre ölçülecek nesnenin üzerine yerleştirilir, transponder aynı radyo sinyalini transponderin sabit konumuna iletir, Transponder, sinyali aldıktan sonra ultrasonik sinyali ana telemetreye iletir ve nesnenin konumunu belirlemek için yansıma mesafe yöntemini ve üçgenleme algoritmasını kullanır.
Avantajları: Genel konumlandırma doğruluğu çok yüksektir ve santimetre seviyesine ulaşır; Yapı nispeten basittir, belirli bir nüfuza sahiptir ve ultrasonik kendisi güçlü bir anti-parazit özelliğine sahiptir.
Dezavantajları: Havadaki büyük zayıflama, büyük durumlar için uygun değildir; Yansıma aralığı, çoklu yol etkisinden ve görüş hattı olmayan yayılımdan büyük ölçüde etkilenir; bu da, doğru analiz ve hesaplama gerektiren temel donanım tesislerinin yatırımına neden olur ve maliyeti çok yüksektir.
Uygulama: Ultrasonik konumlandırma teknolojisi dijital kalemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır ve bu teknoloji aynı zamanda açık deniz araştırmalarında da kullanılmaktadır ve iç mekan konumlandırma teknolojisi esas olarak insansız atölyelerde nesne konumlandırma için kullanılmaktadır.
